В условиях продолжающихся последствий снеговой засухи 2026 года на западе США, данные NASA используются для питания моделей машинного обучения, которые помогают принимать решения по управлению водными ресурсами, электроснабжению и обеспечению общественной безопасности в штате Вашингтон.
Компания Tacoma Power, государственное предприятие штата Вашингтон, использует прогнозы речного стока от американской технологической компании в год водных аномалий на реке Каулиц. Крупнейший гидроэнергетический проект компании использует воду, накопленную за плотинами Мэйфилд и Моссирокс, для выработки достаточного количества электроэнергии, чтобы ежегодно обеспечивать более 151 000 домов.
Сервис HydroForecast от Upstream Tech объединяет метеорологические прогнозы и измерения рек с данными со спутников NASA о снежном покрове и состоянии растительности для прогнозирования речного стока на период от нескольких часов до нескольких дней. Еже обновляемые каждые два часа прогнозы используются менеджерами водохранилищ, производителями гидроэнергии, коммунальными службами и государственными агентствами для подготовки к штормам, планирования сброса воды из водохранилищ и управления в периоды засухи.
«Часть миссии NASA — сделать вид из космоса полезным на Земле», — говорит Эрин Уркхарт, менеджер программы NASA по водным ресурсам. «Когда американская компания включает свободно доступные данные NASA в прогнозы, которые помогают водным менеджерам готовиться к наводнениям, вырабатывать энергию и управлять водными запасами, это означает, что NASA приносит практическую пользу стране».
Год водных аномалий
Зимой 2025-2026 годов необычно теплая погода привела к тому, что большая часть осадков выпадала в виде дождя, а не снега, на большей части Запада, в то время как осадки ниже нормы углубляли дефицит в некоторых районах. Январь, февраль и март каждый раз показывали наименьший снежный покров на Западе для этих месяцев за всю историю наблюдений со спутника NASA MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), начиная с 2001 года.
На реке Каулиц эти условия привели к сезону экстремальных явлений. В декабре 2025 года мощный атмосферный поток принес в регион длинную узкую полосу влаги из Тихого океана, вызвав один из крупнейших однодневных притоков, когда-либо зарегистрированных на гидроэнергетическом проекте Tacoma Power. В течение всего сезона этот преобладающий дождь быстро направлял воду вниз по течению, вместо того чтобы накапливать снежный покров в горах, который медленно таял бы и постепенно высвобождал воду летом. Снежный покров оставался на уровне всего 20-50% от нормы.
Когда зима сменилась весной, дожди прекратились, и 8 апреля штат Вашингтон объявил чрезвычайную ситуацию из-за засухи во всех бассейнах, включая Каулиц. С апреля по июнь пиковый суточный приток в проект был одним из самых низких за всю историю, оставив Tacoma Power с меньшим количеством поступающей воды для пополнения водохранилищ перед летним спросом, сказал Сол Вильярреал, старший менеджер по гидрооперациям Tacoma Power.
Превращение спутниковых данных в прогнозы речного стока
NASA преобразует наблюдения, собранные прибором VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) на спутнике Suomi-NPP (Suomi National Polar-orbiting Partnership), в продукты данных, предоставляющие информацию о снежном покрове и зеленении растительности по всему водосбору, в том числе там, где наземные мониторы редки.
Для обучения HydroForecast компания Upstream Tech собирает и архивирует многолетние данные NASA наряду с данными метеорологических прогнозов и фактическими измерениями речного стока. Используя записи со сотен водосборов, модели изучают общие закономерности движения воды по ландшафту и применяют их в новых местах.
Тесты в нескольких бассейнах показали, что включение наблюдений за снегом и растительностью повысило точность прогнозов, сказала доктор Лора Рид, директор по техническим и федеральным партнерствам HydroForecast в Upstream Tech. «Данные NASA дают нам надежность, глобальный охват и последовательность, которые нам нужны», — сказала Рид. «Наши краткосрочные модели запускаются каждые два часа, поэтому эти входные данные должны поступать, когда они нам нужны. Несмотря на наличие резервных механизмов, любой сбой в нашем рабочем процессе имеет огромное значение».
Tacoma Power использует HydroForecast наряду с гидрологическими постами, снежными станциями и опытом операторов. Во время декабрьского шторма краткосрочный прогноз, основанный на данных NASA, помог предприятию предсказать объем воды, которая достигнет проекта, и подготовиться к динамичным условиям реки, соблюдая при этом эксплуатационные требования и ставя во главу угла общественную безопасность, сказал Вильярреал.
С приближением весны операционная задача изменилась на противоположную. Tacoma Power использовала сезонную модель HydroForecast для отслеживания растущего риска слабого стока и начала поддерживать свои водохранилища выше обычного, чтобы сохранить воду на лето. Это оставило меньше места для вмещения еще одного крупного шторма, поэтому операторы продолжали проверять краткосрочный прогноз, «чтобы играть в обороне», и оставались готовыми корректировать операции, если разовьется еще один атмосферный поток.
«Чем раньше мы поймем, как могут измениться условия, тем эффективнее мы сможем планировать управление нашим водохранилищем и балансировать многочисленные потребности нашей системы в течение сезона», — сказал Вильярреал.
Tacoma Power вошла в лето 2026 года с уровнями воды в водохранилищах близкими к средним, несмотря на сухую весну. Запасы воды поддерживают надежную гидроэнергетику, необходимые потоки воды для поддержки рыб и водной среды обитания, а также общественный отдых. Это также дает предприятию больше гибкости для удовлетворения спроса на электроэнергию во время тепловых волн или неожиданных сбоев, а при возможности — для поддержки более широкой региональной энергосистемы.
От прогнозов к оценкам засухи
Гидроэнергетический проект Cowlitz Public Utilities — лишь один из примеров использования науки NASA для принятия решений по водным ресурсам на Западе.
NASA также сотрудничает с Службой охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США для интеграции спутниковой информации о снеге и грунтовых водах в прогнозы водоснабжения на основе машинного обучения.
Центр прогнозирования рек Колорадского бассейна Национального управления океанических и атмосферных исследований использует данные MODIS и VIIRS для корректировки скоростей таяния снега в своей модели. Бюро мелиорации использует данные NASA и производные от NASA данные о снеге, наряду с другими источниками, для эксплуатации водохранилищ в бассейне Сан-Хоакин в Калифорнии.
Данные и исследования NASA давно используются для U.S. Drought Monitor — еженедельной оценки, используемой фермерами, водными менеджерами и государственными учреждениями. NASA стало официальным партнером в 2026 году, расширив свою роль с предоставления информации до помощи в составлении этой оценки. Агентство впервые взяло на себя авторство Drought Monitor на неделе 17 августа.
Узнайте больше о работе NASA по борьбе с засухой
Об авторе: Эмили ДеМарко — научный писатель и редактор Отдела наук о Земле NASA с более чем 10-летним опытом в научной журналистике и коммуникации. Имеет степень магистра в области наук об окружающей среде и управления от Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, где специализировалась на управлении водными ресурсами и научных коммуникациях.
